網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的研究與應(yīng)用

趙紅雁

（作者單位：貴州省都勻市勻東鎮(zhèn)科教中心）

隨著信息技術(shù)的更新和國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，當(dāng)原有公共廣播技術(shù)已經(jīng)跟不上時代發(fā)展速度時，人們當(dāng)下對公共廣播的實際需求自然就無法滿足，傳統(tǒng)音頻公共廣播技術(shù)的局限性逐漸暴露出來，在這種情況下研發(fā)新型公共廣播勢在必行。在信息時代背景下，網(wǎng)絡(luò)的重要性不言而喻，幾乎在各行各業(yè)人們都享受到了網(wǎng)絡(luò)帶來的便利。因此，在信息傳輸過程中，網(wǎng)絡(luò)也將起到至關(guān)重要的作用，人們將以網(wǎng)絡(luò)為主要的信息獲取渠道。就公共廣播而言，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化將成為其未來主要的發(fā)展方向，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)進(jìn)行研究和探討具有一定的現(xiàn)實意義。

1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的含義及特點

1.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的含義

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)主要應(yīng)用在大型建筑物內(nèi)，它是充分利用以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使信息傳輸質(zhì)量得到切實提高，同時盡可能降低管理方面的負(fù)擔(dān)和壓力，使其在可承受的合理范圍內(nèi)，這將是現(xiàn)階段及未來公共廣播技術(shù)的主要發(fā)展方向。

1.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的特點

首先，相比傳統(tǒng)公共廣播技術(shù)而言，其靈活性較強，是實現(xiàn)信息智能化管理的關(guān)鍵所在。其次，相較于傳統(tǒng)公共廣播技術(shù)而言，其聲音質(zhì)量更高，這是傳統(tǒng)公共廣播技術(shù)無法企及的。最后，相較于傳統(tǒng)公共廣播技術(shù)而言，其更加可靠，安全性更高，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)系統(tǒng)中，做好前期的設(shè)計工作就可以兼顧其容錯性能和冗余備份，這樣一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以及時采取有效措施進(jìn)行應(yīng)急切換，盡可能降低因系統(tǒng)故障帶來的損失，為整個系統(tǒng)的正常運作奠定良好基礎(chǔ)。除此之外，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)所需要的設(shè)備，其安裝也比較方便，直接在原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中嵌入網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)即可，無需敷設(shè)電纜等工序，這既減少了工作量，也降低了運行成本，且便利的安裝有利于網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的廣泛普及和推廣。此外，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的應(yīng)用不需要大量的資金支持，究其原因是網(wǎng)絡(luò)信號具有較高的覆蓋率和普及率，諸多設(shè)備在此項技術(shù)的應(yīng)用方面并沒有兼容性問題。

2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播的關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)的組成

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)主要由音頻控制服務(wù)器、以太網(wǎng)、實時語音采集終端、數(shù)字音頻廣播終端等組成。其中，以太網(wǎng)是信息傳播的載體，是整個技術(shù)應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。對音頻信號進(jìn)行合理分配是音頻控制服務(wù)器的任務(wù)，這些各種各樣的音頻信號通過以太網(wǎng)將會傳送到不同的數(shù)字音頻廣播終端。實時語音采集終端指的是采用編碼和量化的方式來有效處理現(xiàn)場語音。

2.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>

在具體實踐過程中，如果網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播系統(tǒng)沒有關(guān)系的話，一般情況下音頻以太網(wǎng)是不會加入的，它存在多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等，需要根據(jù)實際情況選擇與之相匹配的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，若區(qū)域系統(tǒng)規(guī)模較小、廣播電視較密集，可以采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；若局域網(wǎng)范圍較大，廣播點比較稀疏，可以采用混合或總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。需要注意的是，若在大型局域網(wǎng)中，音頻廣播網(wǎng)絡(luò)只是其中一部分的話，在邏輯上可以將音頻以太網(wǎng)劃分到虛擬局域網(wǎng)中，當(dāng)然，要達(dá)到上述效果，對交換設(shè)備的要求是較高的，站在數(shù)量角度，需要三層交換設(shè)備，站在物理結(jié)構(gòu)角度，原有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)依然要遵循。

2.3 實時分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播

在廣播系統(tǒng)中，音源性質(zhì)不同，其類型也不盡相同，可以根據(jù)不同的音源性質(zhì)將其分為實時音頻和非實時音頻兩種類型?，F(xiàn)場演講、音樂等音頻都屬于實時音頻，其具有較強的實時性。而那些事先已經(jīng)錄制好的音頻信息，如磁帶、光碟等則屬于非實時音頻，此類音頻不要求實時性。值得注意的是，在系統(tǒng)中合理應(yīng)用雙核處理器，可以實現(xiàn)非實時音頻和實時音頻的同時播放，彼此不產(chǎn)生影響。

首先，實時語音編碼。在公共廣播系統(tǒng)中，主要的傳輸音頻如背景音樂等大多數(shù)屬于非實時音頻，而所傳輸?shù)膶崟r音頻所包含的語言信息并不要求其具有較高的音質(zhì)，綜合多方面考慮，實時語音編碼方式主要包括兩種類型，分別是非壓縮的PCM編碼和壓縮的ADPCM編碼。

其次，靜態(tài)抖動緩沖控制和抖動緩沖控制。在公共廣播系統(tǒng)正常運作的過程中，延時和抖動都是比較嚴(yán)重的問題，如果這兩個問題，尤其是抖動問題得不到妥善解決，會對語音廣播質(zhì)量產(chǎn)生比較嚴(yán)重的負(fù)面影響，這就對實施語音傳輸提出了較高的要求，務(wù)必在這一過程中嚴(yán)格控制抖動，對語音數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩沖至關(guān)重要，以實際情況為基礎(chǔ)確定緩沖區(qū)域和時間，在合理可控范圍內(nèi)控制播放延時。

最后，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲。網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲指的是數(shù)字音頻信息的發(fā)出和接收存在時間差，延時類型主要包括三種類型，分別是排隊延時、傳輸延時和發(fā)送延時。通常情況下可以采取三種方法處理網(wǎng)絡(luò)傳輸延時狀況：一是將沖突發(fā)生概率控制在合理范圍內(nèi)，并盡可能使其概率降低；二是可以利用網(wǎng)絡(luò)交換機采取分段控制的方式來處理沖突；三是增加時機制的有效性。當(dāng)然，在實際工作過程中究竟采取哪種方式來處理傳輸延時情況，要根據(jù)實際情況來決定。

3 系統(tǒng)音頻源的管理和采集

3.1 實時語音采集終端設(shè)計

一方面，實時語音采集終端硬件的設(shè)計工作務(wù)必要落到實處，以數(shù)字音頻廣播終端為依據(jù)，選擇合適的實時語音采集終端硬件；另一方面，實時語音采集終端軟件的設(shè)計工作亦要落到實處。既要重視數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也要重視數(shù)據(jù)任務(wù)和流程。

3.2 音頻服務(wù)器管理軟件設(shè)計

音頻控制服務(wù)器是音頻以太網(wǎng)的主要設(shè)備之一，其正常運作主要是通過計算機來實現(xiàn)的，因此，人機界面和網(wǎng)絡(luò)通信模塊的設(shè)計工作至關(guān)重要，為人們后期的有效利用提供便利條件。

4 結(jié)語

綜上所述，未來公共廣播技術(shù)必然是朝著數(shù)字化方向發(fā)展的，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)不僅是時代發(fā)展的必然要求，而且能夠在一定程度上將更真實、更清晰的聲音提供給廣大受眾，從而提高服務(wù)質(zhì)量，改善用戶體驗。因此，深入研究網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻公共廣播技術(shù)的適用范圍和應(yīng)用過程，具有一定的現(xiàn)實意義。